DE4009228A1 - Verfahren und druckkuehlaggregat zum gleichzeitig unterschiedlichen abkuehlen ausgewaehlter bereiche durchlaufenden produktionsguts, mit flach- oder profilquerschnitt, aus stahl und anderem - Google Patents

Verfahren und druckkuehlaggregat zum gleichzeitig unterschiedlichen abkuehlen ausgewaehlter bereiche durchlaufenden produktionsguts, mit flach- oder profilquerschnitt, aus stahl und anderem

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Druckkühlaggregat zum Abkühlen durchlaufenden Produktionsguts, mit Flach- oder Profilquerschnitt, aus Stahl und anderem.
Mit diesem Verfahren und Druckkühlaggregat ist es möglich, ausgewählte Bereiche durchlaufenden Produktionsguts mit Flach- oder Profilquerschnitt, geführt Wärme so zu entziehen, daß die angestrebt differenzierte Gefügestruktur über den Querschnitt, schon bei der geführten Abkühlung aus der Walzhitze, erreicht wird.
Bei den herkömmlichen Verfahren der Abkühlung walzwarmen Walzguts aus der Walzhitze, der Abkühlung mit Spritzwasser und/ oder mit Laminarwasser, bei denen das Kühlwasser nur bei atmosphärischem Luftdruck auf die heiße Oberfläche des Produktionsguts trifft, erreicht der Wärmeentzug nur Wärmeübergangswerte, die unterm "Leidenfrostschen Punkt" (bei ca. 1250 kcal/ m² · h · °C) liegen, mit dem einerseits in der Zeiteinheit nur wenig an der Gefügestruktur des abzukühlenden Produktionsguts bewegt und andererseits der Wärmeentzug über den Querschnitt nicht ausreichend unterschiedlich geführt werden kann, wenngleich jedoch die gewünschte Gleichmäßigkeit des Wärmeentzugs über den Querschnitt, bei diesen Abkühlverfahren nicht gewährleistet werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Produktionsgut, mit Flach- oder Profilquerschnitt, über seinen Querschnitt geführt und gleichzeitig unterschiedlich abkühlen zu können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch die Einströmungen in den Druckräumen eines vorzugsweise zweiteiligen Druckkühlaggregats, an ausgewählten Stellen, in geführten Mengen, ausgewählte Kühlmittel, in ausgewählter Zusammensetzung in die Druckräume einströmen und so der Wärmeentzug aus dem Produktionsgut, an ausgewählten Bereichen seiner Oberfläche, in seiner Intensität unterschiedlich geführt wird.
In der weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen,
  • - daß vorzugsweise für jedes Kühlmedium eigene Einströmungen in die Druckräume des Druckkühlaggregats angeordnet sind,
  • - daß vorzugsweise für jedes Kühlmedium ein eigenes Zuleitungssystem angeordnet ist,
  • - daß nur ein Kühlmittel-Zuleitungssystem installiert ist, das mit seinen Armaturen und Meßgeräten, bezogen auf die Art des Kühlmediums, umschaltbar ist,
  • - daß durch die Wahl der Zusammensetzung der Kühlmittel, geführt und vorzugsweise gleichzeitig, die Oberflächenstruktur des Produktionsguts bereichsweise in ausgewählter Form hergestellt wird,
  • - daß auf die Oberfläche des Produktionsguts, geführt und vorzugsweise gleichzeitig, durch die Wahl der Zusammensetzung der Kühlmittel, eine die Wärmeabstrahlung und/oder die Korrosion in bestimmter Form beeinflussende Feinschicht aufgebracht wird.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß z. B. der Wärmeentzug aus einem breiten Flachwalzgut aus Stahl gleichzeitig so geführt werden kann, daß die eine Seite walzhitzevergütet werden kann und die andere Seite nicht oder daß der Wärmeentzug aus einem Schienenprofil gleichzeitig so geführt werden kann, daß der Schienenkopf in einem Kühlmittel einer Zusammensetzung, der Schienensteg und -fuß in einer anderen Zusammensetzung, in den Druckräumen des Druckkühlaggregats abkühlt.
Zwei Ausführungsbeispiele zum erfindungsgemäßen Verfahren und Druckkühlaggregat sind schematisch in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen schematisch dargestellten Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Druckkühlaggregat, das durch die Einströmungen (15.0) bis (15.n), eine Weiterentwicklung der Druckkühlaggregate nach DE 36 26 741 und DE 37 08 128 darstellt.
Das walzwarme Walzgut (1.0) durchläuft mit der Endwalzgeschwindigkeit das Druckkühlaggregat (2.0). Das Druckkühlaggregat (2.0) hat einen dreiteiligen Druckraum, der durch die Stauränder (3.0) und (4.0) in den Konvektions-Druckraum (8.1), durch die Stauränder (3.0) und (3.1) in den vorderen Verdampfungs-Druckraum (9.1) und durch die Stauränder (4.0) und (4.1) in den hinteren Verdampfungs-Druckraum (9.2) unterteilt ist.
Das Kühl-Druckwasser (5.0), etwa 60%, strömt, nur nach Rezept eingestellt, durch die Einströmungen (5.0) in den Konvektions- Druckraum (8.1), das Führungs-Druckwasser (6.0), etwa 20%, strömt nach Rezept eingestellt und weiter nach der jeweils gemessenen IST-Abkühltemperatur geführt, ebenfalls in den Konvektions- Druckraum (8.1), das Führungs-Druckwasser (6.1) und (6.2), je etwa 5%, strömt in die Verdampfungs-Druckräume (9.1) und (9.2) ein, das Kondensations-Druckwasser, zum feinen Führen des Wärmeentzugs, strömt bei (7.0) in den Konvektions-Druckraum und bei (7.1) und (7.2) in die Verdampfungs-Druckräume ein.
Das wärmebelastete Druckwasser strömt durch die Stauränder (3.1) und (4.1) aus dem Druckkühlaggregat aus.
Alle drei Druckwasser-Arten werden vorzugsweise aus dem Hüttenwasser- Kreislaufnetz entnommen.
Sobald das Walzgut das Druckkühlaggregat durchlaufen hat, werden über die Wasserabsaugeeinrichtung (19.0) bis (19.n) die Druckraumteile wasserfrei gemacht.
Beim Wärmeentzug aus schweren Walzgütern kann Druckwasser-Dampf- Gemisch über die Entnahmeeinrichtung (20.0) bis (20.n) entnommen werden.
Über die erfindungsgemäßen Einströmungen (15.0) bis (15.n) strömen ausgewählte Kühlmittel (15) in die Druckraumteile ein, um deren Menge die Druckwassermenge (5.0) und (6.0) vermindert werden.
Fig. 2 zeigt einen schematisch dargestellten Querschnitt durch ein Druckkühlaggregat für den Wärmeentzug aus einem Schienen- Profil, wie es sich als Querschnitt der in Fig. 1 bezeichneten Einströmungen (5.0), (6.0) bis (6.n), (7.0) bis (7.n) und (15.0) bis (15.n) wiederholt. Jeder der Druckwasser-Zuleitungen zu den entsprechenden Einströmungen ist mit einem Steuerventil (10.0) bis (10.n), einem Mengen-Meßgerät (11.0) bis (11.n) und vorzugsweise mit einem Schreiber (12.0) bis (12.n) ausgerüstet. Das Druckkühlaggregat ist, in diesem Ausführungsbeispiel, an der Linie A-A in ein Unterteil (21) und in ein Oberteil (22) geteilt. Aufgrund der unterschiedlichen Materialmengen in den drei Querschnitts-Bereichen, Schienenkopf, Schienensteg und Schienenfuß, werden erfindungsgemäß die Einströmungen für den Schienenkopf und die für den Schienenfuß getrennt mit den jeweiligen Druckwasser-Arten versorgt (5.0), (6.0), (7.0), (15.0).
Fig. 1 und 2. Verfahrensgemäß werden die Einströmungen zum Schienenkopf 100% mit Druckwasser, die zum Schienenfuß mit Druckwasser dem Luft zugegeben ist, beaufschlagt. Das Kondensations- Druckwasser ist immer 100% Druckwasser. Der Schienenfuß wird verfahrensmäßig so mit Luft angereichertem Druckwasser beaufschlagt, daß dieses entlang des Schienenstegs in den Bereich des Schienenkopfs drängt, um auf diese Weise gleitende Übergänge zu bekommen.
Das erfindungsgemäße Verfahren für den geführten Wärmeentzug aus schweren Stahlbau- und Brückenbau-Profilen ist dem hier beschriebenen analog.
Fig. 3 zeigt, nur die rechte Seite, einen schematisch dargestellten Querschnitt durch ein Druckkühlaggregat (2) für den Wärmeentzug aus einem breiten Flachprofil (1), z. B. Warmbreitband, wovon vorzugsweise mindestens drei in einer Warmbreitband- Wasserkühlstrecke liegen.
Die untersten Einströmungen (ohne Pfeilsymbole) zeigen die des Kühl-Druckwassers (5.0) in 5 Gruppen, in der Reihe (5.0), mit den Einströmgruppen (5.000-5.004), die unteren Einströmungen zeigen die des Führungs-Druckwassers (6.0-6.n), in 7 Gruppen, hier in Reihe (6.0), mit den Einströmgruppen (6.000-6.006) und die oberen Einströmungen zeigen die des Kondensations-Druckwassers (7.0-7.n), in der Reihe (7.1), mit den Einströmgruppen (7.100-7.110). Die Einströmgruppen sind über die Breite des Druckkühlaggregats einzeln mit Druckwasser beaufschlagt, um so die über die Bandbreite gemessene IST-Abkühltemperatur an den unterschiedlichen Stellen über die Bandbreite, lagebezogen an die SOLL-Abkühltemperatur mit minimaler Schwankungsbreite heranführen zu können.
Als Beispiel wird das erfindungsgemäße Verfahren, wie es zur Herstellung eines einseitig walzhitzevergüteten Warmbreitbandes anzuwenden ist, schematisch beschrieben. Das Oberteil (22) des Druckkühlaggregats (2) ist entsprechend hochgefahren, das Druckkühlaggregat (2) wird in allen Einströmungen, mit der für die durchlaufende Abmessung und Qualität, nach dem dafür gefundenen Rezept und dem vor dem Druckkühlaggregat gemessenen Temperaturprofil, mit Druckwasser beaufschlagt. Sobald der Bandanfang das Ende des Druckkühlaggregats erreicht hat, wird das Oberteil (22) auf das Unterteil (21) so weit herabgefahren, daß der Abstand der Rollen (23) im Kühlrollgang und der Rollen (24) im Oberteil (22) die für das durchlaufende Walzgut (2) vorgesehenen Stauränder (3.0-4.1) entspricht. Walzhitzevergütet soll die Bandunterseite werden, daher werden erfindungsgemäß alle Einströmungen im Unterteil (21) mit Druckwasser so beaufschlagt, daß der Wärmeentzug auf der Bandunterseite größer ist als auf der Bandoberseite. Um die Bandkanten nicht zu überkühlen, werden im Unterteil (21) und im Oberteil (22) die Einströmgruppen (5.000*, nicht gezeichnet, da linksliegend, und 5.004), (6.005* und 6.006), (7.109/7.107 und 7.110/7.108) so mit Druckwasser beaufschlagt, daß der Wärmeentzug im Bereich der Bandkanten geringer ist als zur Bandmitte zu. Läuft das Band mit über die Länge und/oder Breite mit unterschiedlichen Temperaturen ein, so führt der Prozeßrechner die Druckwassermengen für die Einströmgruppen (6.0-6.n), insbesondere die dosierte Druckwassermenge der Einströmgruppen (7.0-7.n so, daß das Warmbreitband mit minimaler Abweichung in der Gleichmäßigkeit der Abkühltemperatur und mit einer zu Null strebenden Abweichung der IST-Abkühltemperatur zur SOLL-Abkühltemperatur über die Länge und Breite, gehaspelt werden kann.

Claims (6)

1. Verfahren und Druckkühlaggregat zum Abkühlen durchlaufenden Produktionsguts, mit Flach- oder Profilquerschnitt, aus Stahl und anderem, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Einströmungen in den Druckräumen eines vorzugsweise zweiteiligen Druckkühlaggregats, an ausgewählten Stellen, in geführten Mengen, ausgewählte Kühlmittel, in ausgewählter Zusammensetzung in die Druckräume einströmen und so der Wärmeentzug aus dem Produktionsgut, an ausgewählten Bereichen seiner Oberfläche, in seiner Intensität unterschiedlich geführt wird.
2. Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise für jedes Kühlmittel eigene Einströmungen in die Druckräume des Druckkühlaggregats angeordnet sind.
3. Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise für jedes Kühlmedium ein eigenes Zuleitungssystem angeordnet ist.
4. Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Kühlmittel-Zuleitungssystem installiert ist, das mit seinen Armaturen und Meßgeräten, bezogen auf die Art des Kühlmediums, umschaltbar ist.
5. Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Wahl der Zusammensetzung des Kühlmittels, geführt und vorzugsweise gleichzeitig, die Oberflächenstruktur des Produktionsguts bereichsweise in ausgewählter Form hergestellt wird.
6. Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberfläche des Produktionsguts, geführt und vorzugsweise gleichzeitig, durch die Wahl der Zusammensetzung der Kühlmittel, eine die Wärmeabstrahlung und/oder die Korrosion in bestimmter Form beeinflussende Feinschicht aufgebracht wird.
DE19904009228 1990-03-22 1990-03-22 Verfahren und druckkuehlaggregat zum gleichzeitig unterschiedlichen abkuehlen ausgewaehlter bereiche durchlaufenden produktionsguts, mit flach- oder profilquerschnitt, aus stahl und anderem Ceased DE4009228A1 (de)

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